6918

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромаг...

Русский

2013-01-10

41.5 KB

94 чел.

Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Направление радиоэлектроники, призванное обеспечить одновременную и совместную работу различного радиотехнического, электронного и электротехнического оборудования - называется электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС).

Причины, вызывающие обострение проблемы ЭМС:

  •  возрастает общее число одновременно действующих РТУ, в особенности устанавливаемых на подвижных объектах;
  •  повышается мощность радиопередатчиков, достигая для некоторых типов радиосредств десятков мегаватт;
  •  расширяются полосы частот, используемые многими современными радиосредствами;
  •  повышается загрузка диапазона радиочастот, притом, что многие участки уже сейчас сильно перегружены;
  •  шире внедряются электронные средства автоматического управления, контроля, диагностики на основе аналоговой и цифровой техники;
  •  увеличивается оснащенность подвижных объектов средствами радиоэлектроники, при повышении плотности компоновки аппаратуры;
  •  ухудшаются условия функционирования РЭС летательных аппаратов, так как они оказываются в зоне прямой видимости увеличивающегося числа наземных РЭС, расположенных на значительной территории.

Тенденции решения проблемы ЭМС:

Ранее:

  •  совершенствование отдельных схем и конструктивных решений;
  •  планирование распределения радиочастот.

Сейчас:

  •  системный характер;
  •  учет ЭМС на всех стадиях жизненного цикла: разработка – изготовление –эксплуатация.

Инженер должен знать:

  •  причины возникновения помех;
  •  свойства и характеристики различных элементов РЭС, влияющих на процессы создания помех и подверженности им;
  •  основные методы и средства анализа показателей ЭМС;
  •  принципы и основные направления обеспе5чения ЭМС;
  •  стандарты и нормативные документы в области ЭМС.

Виды радиопомех

Электромагнитной помехой называется нежелательное воздействие электромагнитной энергии, которое ухудшает (или может ухудшить) качество функционирования средств.

Помехи различны:

  •  по происхождению,
  •  по структуре,
  •  по спектральным и временным характеристикам.

Естественные помехи вызваны электромагнитными процессами, существующими в природе и не связанными непосредственно с деятельностью человек:

Причины появления:

  •  электрические процессы, происходящие в атмосфере;
  •  тепловые радиоизлучения земной поверхности, тропосферы и ионосферы;
  •  шумовые радиоизлучения внеземных (космических) источников.

Свойства: непрерывный или импульсный широкополосный процесс, который в пределах полосы пропускания приемника считают близким к нормальному белому шуму.

Искусственные помехи – вызваны деятельностью человека и обусловлены различными электромагнитными процессами в технике.

  •  преднамеренные – специально создают с целью нарушения нормального функционирования конкретных РЭС (создание и противодействие).
  •  Непреднамеренные помехи (НЭМП) – создаются источниками искусственного происхождения, которые не предназначены для нарушения функционирования РЭС.

Возникают при работе:

  •  Радиотехнического,
  •  электронного,
  •  электротехнического оборудования.

Разделяют

  •  вызванные излучениями РУ;
  •  индустриальные помехи.

Внутренние шумы

  •  шумы в проводящих материалах
  •  шумы в электровакуумных лампах
  •  шумы твердотельных приборов

Шумовая температура антенны

Внешние помехи и внутренние шумы энергетически эквивалентны поэтому их оценивают одним параметром – шумовая температура антенны – позволяет определить подаваемую к согласованному приемнику мощность приемной антенной шумовых помех приходящуюся на полосу частот:

Pша = k Tа B

Pша (Вт) - мощность приемной антенной шумовых помех

k = 1,38 10-23 (Дж/К) – постоянная Больцмана;

Tа (К) - шумовая температура антенны

B (Гц) – полоса частот

Рисунок 1. 1 - внутренние шумы; 2 – шумы города; 3 – шумы в сельской местности; 4 - космические шумы; 5 – атмосферные шумы.

Пути воздействия непреднамеренных помех.

Источник помехи (ИП)- радиотехнические, электротехнические, электронные средства создающие в процессе работы электромагнитные помехи.

Рецепторы помех (РП) – устройства, подвергающиеся действию помех.

Влияние помех: - непосредственное; - косвенное

Непосредственное влияние

  1.  источник помех – передатчик, рецептор – приемник. Преобладает излучение и прием нежелательных колебаний антеннами устройств.
  2.  Электромагнитное поле помех создается токами, протекающими в различных элементах конструкций ИП. Помеха существует в окружающем пространстве в виде свободно распространяющихся или направляемых электромагнитных волн. Помехи действуют на рецептор за счет появления наведенной ЭДС в элементах электрических цепей РП.

Устранение НЭМП – значительное ослабление по пути распространения.

Случай 1: свободно распространяющиеся волны

Уровень помех зависит:

  •  от мощности ИП;
  •  расстояния до рецептора (r)
  •  длины волны помехи ();
  •  параметров среды;
  •  месторасположения
  •  ближняя зона r < /2;
  •  промежуточная зона /2 < r < r2max / ;
  •  дальняя зона r > r2max / (rmax – максимальный размер апертуры антенны).

Дальняя: энергия передается электромагнитными волнами, свободно распространяющимися в окружающем пространстве.

Свойства:

  •  поперечная структура электромагнитных полей;
  •  составляющие поля изменяются с расстоянием пропорционально 1/r
  •  постоянство углового распределения интенсивности электромагнитных полей при изменении расстояния;
  •  излучение и прием помех могут осуществляться как антеннами, так и корпусами, кабелями, элементами монтажа, цепями электропитания и управления.

Промежуточная: электромагнитные поля, излучаемые отдельными участками токовых областей ИП, имеют поперечную структуру и представляют собой распространяющиеся электромагнитные волны,. Результирующее поле в точке приема является суперпозицией этих волн. Фазовые соотношения определяются как угловыми координатами, так и расстоянием между ИП и РП.

Ближняя: плотность энергии электрического и магнитных полей не равны. Значения составляющих напряженностей изменяется с расстоянием пропорционально 1/r2 и 1/r3 .

Случай 2: направляемые электромагнитные волны

Существуют в кабелях, волноводах – линиях передачи.

Характерно: распространение без существенного ослабления.

Гальваническая связь – при наличии общих элементов в электрических цепях ИП и РП.

Обусловлена:

  •  токами проводимости;
  •  из-за неидеальности изоляционных материалов;
  •  наличие общих участков в цепях заземления.

Косвенное влияние – непосредственная передача электромагнитной энергии отсутствует.

Воздействие из-за:

  •  изменения параметров среды;
  •  изменение параметров элементов устройств;
  •  изменение режимов работы прибора.

Например: изменение параметров ионосферы; изменение режима энергопотребления.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82846. Умови життя тварин. Боротьба тварин за життя 46 KB
  Мета: формувати поняття необхідні умови для життя рослиноїдних хижих і всеїдних тварин уявлення про ознаки пристосування тварин до добування корму; виховувати спостережливість любов до природи та бережливе ставлення до неї. Які групи тварин ви знаєте Як вони поділяються за способом живлення...
82847. Навколишнє середовище (довкілля) тварин. Як тварини пристосувалися до різних умов навколишнього середовища. Охорона тварин 143 KB
  Мета: формувати елементарні поняття про навколишнє середовище тварин та необхідні умови для їх життя уявлення про деякі ознаки пристосування тварин до умов навколишнього середовища та пристосування до захисту від ворогів у природі...
82848. Дієслова близькі та протилежні за значенням 59 KB
  Дієслова близькі та протилежні за значенням. Поглиблювати знання про дієслова; розвивати в учнів уміння добирати дієслова близькі та протилежні за значенням; вчити вживати дієсловасиноніми у власному мовленні; збагачувати лексичний запас учнів; учити складати розповідь за серією малюнків використовуючи...
82849. Розповідні речення 49.5 KB
  Розширити уявлення учнів про речення; розпочати ознайомлення з типами речень за метою висловлювання; ознайомити учнів з розповідними реченнями їх характерними ознаками оформленням на письмі; розвивати вміння визначати розповідні речення в мовленні правильно записувати їх за інтонаційними ознаками...
82851. Слова, що означають назви предметів 40 KB
  Мета: узагальнити і систематизувати значення по вивченій темі, розвивати увагу, пам’ять, зв’язне мовлення, вміння аналізувати, узагальнювати і виділяти головне, виховувати старанність, інтерес до навчання, бережливе ставлення до природи.
82852. Слова, що означають назви предметів. Складання усної розповіді за малюнком 105 KB
  Закріпити знання учнів про слова що означають назви предметів. Сьогодні ми будемо закріплювати знання про слова що означають назви предметів будемо розпізнавати ці слова і ставити до них питання. Дрізд до дятла Добрий день Дуб здоровий не впаде Дятел дзьобом дріботить: Двісті років простоїть...
82853. Головні слова у реченні. Складання речень за графічними схемами 98 KB
  Мета: формувати поняття головні слова в реченні вчити знаходити їх у реченні; закріплювати знання про речення його види за метою висловлювання; розвивати інтерес до мовних явищ мовлення та мислення; розвивати вміння аналізувати доводити синтезувати інформацію; виховувати любов до своїх рідних...
82854. Слова, близькі за значенням (синоніми) 75.5 KB
  Мета: ознайомити учнів із синонімами (словами, близькими за значенням), визначити їх роль у мовленні, познайомити з окремими стійкими сполученнями слів; вчити спостерігати за роллю слів, що мають декілька значень, звучать і пишуться однаково; збагачувати словниковий запас...